CN202943197U - 一种热卷弹簧机的自动控制系统 - Google Patents

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吴新伟
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JIANGSU HEYI AUTOMATION TECHNOLOGY CO.,LTD.
Jiangsu Yiyang and Automation Technology Co.,Ltd.
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Abstract

一种热卷弹簧机的自动控制系统，涉及弹簧机的电气控制系统，包含主轴转动控制装置、节距轴控制装置、进料导向转角控制机构，其特征在于：所述的主轴转动控制装置、节距轴控制装置、进料导向转角控制机构都以单独的交流伺服电机独立驱动，并且各自连接传感器，所述的交流伺服电机由PLC上位机控制，所述的传感器连接到工控机上，工控机连接到PLC上位机。本系统是一种三轴伺服控制的自动控制系统，成本低、运行稳定可靠；由PLC上位机计算控制，加工精度高、材料浪费少；而且还能通过节距控制来制造变节距、多节距弹簧。

Description

一种热卷弹簧机的自动控制系统
技术领域
本实用新型涉及机械设备的自动化控制系统，尤其是一种热卷弹簧制造机的自动控制系统。
背景技术
弹簧是工业中常用的元件，大到飞机军舰，小到手机、相机等等各种产品均用到弹簧。最初的弹簧只是圆柱形的拉压弹簧，采用手工绕制而成。而工业的不断发展对弹簧的丰富性和精密度的要求不断提高，由此促成了弹簧机（通指生产弹簧的机械设备，按照驱动方式分为：半自动式、自动式、数控式）的出现并不断改进与创新，弹簧机相关技术日益趋向于成熟。
目前先进的弹簧机都是德国、日本的数控机型，其控制系统多采用数控NC。按照加工方式分，有液压机械卷簧和自动热卷方式，自动热卷弹簧机的优点在于能够充分利用现有的技术提高设备的自动化水平，将人为因素导致的产品不合格的情况降至最低，卷制时间可控且短，方便弹簧卷成后表面温度尚未冷却之际直接放入油池淬火，可以充分利用余热，减少两次加热，节省能源，并且可以减少再加热过程中的脱炭。铁路车辆弹簧生产都用此种工艺。
现有国外技术中，热卷弹簧机的控制系统中，使用的是对主轴电机采用变频控制，节距轴采用伺服控制，这样的控制系统对设备的精度和控制要求较高，目前国内的工业水平下，这套控制系统控制生产的产品很难达到国际先进水平。
实用新型内容
本实用新型旨在克服背景技术所述的现有控制系统的不足，在不增加过多成本的情况下，发明一种利用传感技术和PLC伺服控制技术的热卷弹簧机的电气自动控制系统。
这种热卷弹簧机的自动控制系统，包含主轴转动控制装置、节距轴控制装置、进料导向转角控制机构，其特征在于：所述的主轴转动控制装置、节距轴控制装置、进料导向转角控制机构都以单独的交流伺服电机独立驱动，并且各自连接传感器，所述的交流伺服电机由PLC上位机控制，所述的传感器连接到工控机上，工控机连接到PLC上位机。
本实用新型形成了三轴伺服控制的自动控制系统，一次性投资与维护成本少，稳定性与国外相当；操作简单且成品率高，所有的成型数据由PLC上位机计算得出，节省了原材料的浪费，方便实现节距的高精度控制，有助于提高产品的品质和精度。还能通过节距的变化控制，制造出变节距、多节距弹簧。
附图说明
图1是本实用新型的结构图。
具体实施方式
结合附图说明本实用新型的具体结构。
一个标准的热卷弹簧机系统，含有主轴转动控制装置1、节距轴控制装置2和进料导向转角控制机构3，分别控制热卷弹簧机相关的动作机构进行加工动作；本实用新型的方案中，以上控制装置都分别以独立的交流伺服电机11、21、31驱动，所述的交流伺服电机由PLC上位机4控制；主轴转动控制装置1、节距轴控制装置2和进料导向转角控制机构3上，还分别设有传感器12、22、32，监控主轴伺服现在的位置，转动角度和节距轴的零点和行走的距离；传感器连接至工控机5，工控机与PLC上位机4连接。
工作的时候，传感器检测主轴伺服现在的位置，转动角度和节距轴的零点和行走的距离，在工控机5上形成一个弹簧的数学模型，然后根据实际的模型和理论模型的偏差值来实时修正节距轴的伺服跟踪，来实现节距的高精度。
本实用新型由交流伺服电机对主轴及节距进行驱动，确保卷制过程，运动精度高，成型准确。同时，形成三轴独立控制、联动控制系统：主轴转动、节距轴、进料导向转角为交流伺服电机独立驱动、工控机参数设定、联动控制，以保证卷制精度。主轴转动、节距轴的有效配合，可确保并圈、节距变化的可控，也能制造变节距、多节距弹簧。进料导向转角功能可根据并圈、正常节距绕制时进行角度不同而导向轮角度作相应变化，以确保各断成型精确、节距精度高。并且，交流伺服电机对主轴及节距进行驱动，确保卷制过程，运动精度高，成型准确。 

Claims (1)

1.一种热卷弹簧机的自动控制系统，包含主轴转动控制装置（1）、节距轴控制装置（2）、进料导向转角控制机构（3），其特征在于：所述的主轴转动控制装置（1）、节距轴控制装置（2）、进料导向转角控制机构（3）都以单独的交流伺服电机（11、21、31）独立驱动，并且各自连接传感器（12、22、32），所述的交流伺服电机由PLC上位机（4）控制，所述的传感器连接到工控机（5）上，工控机（5）连接到PLC上位机（4）。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN104615076A (zh) * 2014-12-26 2015-05-13 东莞市开创精密机械有限公司 弹簧机控制系统

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Owner name: JIANGSU HEYI AUTOMATION TECHNOLOGY?CO., LTD.

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